Не случайно европейцы и североамериканцы XIX века находили энергию столь интересной. В одном из своих важнейших аспектов индустриализация представляла собой смену энергетического режима. Любая экономическая деятельность требует затрат энергии, а недостаточный доступ к дешевой энергии создает одно из самых опасных "узких мест", с которыми может столкнуться страна. Даже когда ресурсов было достаточно, доиндустриальные общества повсеместно могли использовать лишь несколько источников энергии, помимо человеческого труда: воду, ветер, дрова, торф и рабочий скот, способный превращать корм в мускульную силу. В условиях такого ограничения энергообеспечение можно было обеспечить только за счет более интенсивного земледелия и лесозаготовок, а также выращивания более питательных культур, но при этом всегда существовала опасность, что доступная энергия не будет успевать за ростом населения. Общества различались по пропорциональному использованию различных видов энергии. Так, например, по оценкам, в 1750 г. в Европе древесина составляла примерно половину энергопотребления, а в Китае - не более 8%. И наоборот, использование человеческой рабочей силы в Китае было в несколько раз выше, чем в Европе. Каждое общество обладает своим специфическим энергетическим профилем.

Ископаемое топливо

С началом индустриализации на энергетической арене постепенно стал доминировать один из видов ископаемого топлива - уголь, который с XVI века стал использоваться все шире, прежде всего в Англии. Скорость изменений не стоит преувеличивать. В Европе в целом к середине XIX века уголь обеспечивал лишь незначительную долю энергопотребления. Лишь впоследствии доля традиционных источников снизилась, в то время как уголь, а затем и нефть, а также гидравлическая энергия, которую теперь лучше использовать с помощью плотин и новых видов турбин, резко возросли в своем значении. Привычный нам сегодня спектр видов энергии появился после тысячелетнего доминирования древесины, которая в Европе XIX века все еще использовалась в таких количествах, в которые сейчас трудно поверить. Наряду с ростом угля и упадком древесины, ветер продолжал использоваться для транспорта и мельничной энергетики до второй половины века. Горючий газ, первоначально получаемый из угля, освещал первые фонари на улицах больших городов; природного газа, который сегодня покрывает четверть мировых энергетических потребностей, тогда еще не было. Пик использования угля в качестве топлива в мире пришелся на второе десятилетие ХХ века.

Если уголь был известен человеку давно, то история нефти может быть точно датирована. Первое успешное бурение в коммерческих целях было осуществлено 28 августа 1859 г. в Пенсильвании, что сразу же вызвало нефтяную лихорадку, сравнимую с калифорнийской золотой лихорадкой десятилетием ранее. С 1865 года молодой предприниматель по имени Джон Д. Рокфеллер сделал нефть основой большого бизнеса. К 1880 г. его компания Standard Oil Company, основанная десятью годами ранее, практически монопольно контролировала растущий мировой рынок - положение, которое не удалось завоевать ни одному поставщику угля. Поначалу нефть перерабатывалась в основном в смазочные материалы и керосин - топливо для ламп и печей. Лишь распространение автомобилей в 1920-х годах позволило ей занять значительное место в мировом энергетическом балансе.

По-прежнему сохранялся спрос на энергию животных: верблюдов и ослов (необычайно рентабельных) - в транспорте, быков и водяных буйволов - в сельском хозяйстве, индийских слонов - в тропических лесах. Частью "сельскохозяйственной революции" стала растущая замена лошадиной силы на рабочую: с 1700 по 1850 год в Англии количество лошадей удвоилось, а с 1800 по 1850 год (в разгар промышленной революции) количество лошадиной энергии, приходящейся на одного сельскохозяйственного рабочего, увеличилось на 21%. В Великобритании, как и во Франции, соотношение одна лошадь на восемь жителей оставалось довольно стабильным на протяжении второй половины века. Количество лошадей на гектар в Великобритании сократилось только после 1925 года - процесс, начавшийся несколькими десятилетиями ранее в США, которые были пионерами этой тенденции. В конце концов, внедрение тракторов позволило расширить посевные площади без расчистки новых земель, поскольку для выращивания травы и овса для содержания рабочих лошадей требовалось меньше земли. Даже в США четверть сельскохозяйственных угодий в 1900 году использовалась для кормления лошадей. В рисовых странах Азии, где тяга животных практически не играла никакой роли, а механизация была более сложной, не было этого важного буфера для повышения эффективности модернизации сельского хозяйства.

Индустриальная цивилизация XIX века опиралась на ископаемое топливо и все более эффективное технико-механическое преобразование получаемой из него энергии. Паровая машина, работающая на угле, запустила свою собственную спираль, поскольку только с помощью лифтов и вентиляторов, приводимых в движение паром, можно было добывать уголь из залежей, находящихся глубоко под поверхностью земли. Собственно, поиск более совершенных средств откачки воды из шахтных стволов и стоял у истоков паровой эры: самые ранние паровые насосы, еще примитивные в своем функционировании, были построены в 1697 году, а в 1712 году в угольной шахте был установлен первый вакуумный насос с паровым приводом Томаса Ньюкомена, фактически первый поршневой паровой двигатель любого типа. Когда инженер Джеймс Уатт и его деловой партнер и поставщик капитала Мэтью Боултон с 1776 года запускали свои более мелкие и совершенные паровые машины, местом для эксперимента была выбрана не текстильная фабрика, а оловянная шахта в Корнуолле, отдаленном уголке Англии, никогда не имевшем большого промышленного значения. Решающий технологический прорыв совершил неутомимый новатор Джеймс Уатт, который в 1784 году сконструировал гораздо более эффективную машину, способную создавать не только вертикальное, но и вращательное движение. Паровая машина достигла своего совершеннолетия. Его эффективность использования угля (т.е. доля высвобожденной энергии, используемой для механических целей) продолжала расти на протяжении всего XIX века, так же как и в целом энергетическая техника соответствовала растущему количественно и меняющемуся по характеру спросу.

Машина Уатта дебютировала на английской хлопкопрядильной фабрике в 1785 г., но прошло еще несколько десятилетий, прежде чем паровая машина стала основным источником энергии в легкой промышленности. В 1830 г. большинство текстильных фабрик Саксонии, одного из промышленных центров континентальной Европы, все еще работали в основном на воде, и во многих местах переход на пар стал выгодным только после того, как железная дорога облегчила доступ к более дешевому углю. Добыча полезных ископаемых технологически совершенными методами (в том числе с использованием паровой энергии) и последующая недорогая транспортировка угля поездами и судами с паровым двигателем к местам потребления стали ключевыми условиями успешной индустриализации.

Япония, не имеющая собственных запасов угля, столкнулась с наибольшими трудностями, поэтому неудивительно, что эпоха паровых машин продлилась там недолго. Первые стационарные машины (т.е. не на корабле) были привезены из Голландии и установлены на государственном металлургическом заводе в Нагасаки в 1861 году. До этого времени основная часть энергии, используемой в коммерческих целях, поступала от водяных мельниц, которые, как и в Англии, приводили в движение первые хлопкопрядильные фабрики. Некоторое время различные виды энергии существовали рядом друг с другом. Но когда в середине 1880-х годов в Японии началась индустриализация, всего за несколько лет заводы страны были оснащены паровыми машинами, а пик их промышленного использования пришелся на середину девяностых годов. Японская экономика одной из первых начала широко использовать электроэнергию, получая ее частично из воды, частично от сжигания угля, и это дало ее промышленности серьезные преимущества. Когда в 1860-х годах в Японии появились первые паровые машины, страна отставала от Великобритании в области энергетических технологий примерно на восемьдесят лет. К 1900 году, двигаясь вперед с бешеной скоростью, она полностью ликвидировала это отставание.

Статистика роста добычи угля свидетельствует об уровне промышленного развития, но и кое-что говорит о глубинных причинах. Цифры следует воспринимать со щепоткой соли, поскольку никто не пытался даже оценить производительность немеханизированных угольных шахт, например, в Китае. (Правда, в то время они практически не производили угля для промышленного использования). Середина XIX века стала переломным моментом в добыче шахтного угля: она выросла в 16 раз - с максимальных 80 млн. т в год в 1850 году до более чем 1,3 млрд. т в 1914 году. Если в начале этого периода доля Великобритании в добыче угля составляла 65%, то накануне Первой мировой войны она опустилась на второе место (25%), уступая Соединенным Штатам (43%) и опережая Германию (25%). Все остальные страны имели второстепенное значение по сравнению с этими гигантами-производителями. Россия, Индия и Канада поднимались по карьерной лестнице и еще через несколько лет могли бы иметь солидную угольную промышленность. Но даже самый крупный из этих небольших производителей - Россия - в среднем за 1910-1914 годы обеспечивал лишь 2,6% мирового производства. Многие страны, такие как Франция, Италия или (южный) Китай, не могли избежать восполнения дефицита ресурсов за счет импорта угля из регионов с избытком, таких как Великобритания, Рурская область или Вьетнам.